Slapeloos onder water

Slapeloze nachten? Daar kunnen ook vissen een heel verhaal over vertellen. Amerikaanse wetenschappers zijn er achter gekomen dat slaapstornissen bij vissen sterk op die van mensen lijken.

Wakker liggen

Anders dan zoogdieren hebben vissen geen oogleden. Het idee dat ze überhaupt slapen als ze hun ogen niet kunnen sluiten klinkt dus een beetje gek. Toch weet men sinds een paar jaren dat vissen wel eens een dutje doen. Net zo als bij veel mensen lukt dit niet altijd en ze blijven onrustig wakker liggen.

Narcolepsie
De onderzoekers keken naar het slaappatroon van zebravissen om meer inzicht te krijgen in de slaapstoornis narcolepsie. Dit is een neurologische aandoening waarbij de betrokkenen zich overdag heel slaperig voelen en zelfs spontaan in slaap kunnen vallen. 's nachts liggen ze vaak wakker of beleven vervelende droomachtige hallucinaties. Ongeveer 10.000 Nederlanders lijden aan deze aandoening.
    
Een kleine mutatie
Gezonde zebravissen vertonen een regelmatig slaapritme. Als het donker wordt zakken ze naar de grond waar ze voor een aantal uren roerloos blijven liggen. Wanneer hun slaap verstoord wordt, bijvoorbeeld door vel licht, halen ze de verloren uren op een later tijdstip weer in.
 
Sommige zebravissen dragen echter een mutatie in het gen voor hypocretine. Dit is een eiwit in de hersenen die honger, seks en ander gedrag regelt - waaronder ook slaap. Vissen die dit eiwit tekort komen hebben grote problemen in slaap te vallen. Vaak kregen ze slechts de helft van een normale nachtrust. Deze vissen waren dan ook minder alert en energiek.

Een tekort aan hypocretine blijkt ook de oorzaak van narcolepsie te zijn. Bij mensen kunnen de zenuwcellen die het eiwit aanmaken afsterven waardoor het slaappatroon verstoord raakt. Onderzoekers hopen door het vismodel meer inzicht in deze ziekte te krijgen.
 
Bron: PLoS Biology
Gepubliceerd bij Vroege Vogels

Voeten van futen

De fuut is een beroerde loper. Op vaste grond lijkt deze populaire watervogel hulpeloos en onhandig. Dit heeft hij te danken aan zijn bijzondere poten.  Die zitten namelijk ver naar achteren waardoor hij buiten het water moeilijk zijn evenwicht kan houden. Gelukkig hoeft dat ook niet - dankzij dezelfde voeten overleeft hij prima in het water.

Snelle duiker
Anders dan een eend heeft de fuut geen zwemvliezen maar platte lobben aan de tenen. Samen met de rest van zijn lichaam maken ze van de fuut een ideale duiker. Met de taps toelopende voorkant en de afgeronde achterkant klieft hij makkelijk door het water. De anatomie van de poten ondersteunt een krachtige voortstuwing en de veren kunnen plat gelegd worden zodat het lichaam minder drijft. Door deze eigenschappen kan de fuut razendsnel kleine vissen een kreeften onder water achtervolgen. Daarbij kan hij tot 40 meter diep duiken en ongeveer 50 seconden onder water blijven.

Waterloper
Ook aan het wateroppervlak is de fuut een goede zwemmer en bereikt hij snelheden van 4 tot 7 kilometer per uur. Hij kan aan roofvogels, ontsnappen door snel een duikje te nemen - desnoods met het kroost op de rug. Wanneer de vijand van op of onder water komt dan kan de fuut dankzij de lobben aan zijn tenen ook razendsnel over het water lopen en vluchten.

Dol op dansjes
De poten van de fuut zijn ook voor de voortplanting belangrijk. Futen staan namelijk bekend om hun indrukwekkend baltsgedrag. Door snelle bewegingen met de poten kunnen ze verticaal uit het water oprijzen en op het wateroppervlak ronddraaien. In dit filmpje kan je de dans van de futen bekijken.

Gepubliceerd bij Vroege Vogels

Mussen en top40 hits

Als mannelijke mussen op zoek gaan naar een 'hot date' maken ze meer kans wanneer ze goed op de hoogte zijn van de nieuwste muzikale hits. Onderzoekers lieten namelijk zien dat de vrouwtjes meer aandacht geven aan nieuwe deuntjes dan aan de klassieke oldies.

Muziekcultuur van vogels
Vogelzang kent een behoorlijke variatie en er kunnen grote verschillen zijn tussen populaties van dezelfde soort. De mussen in de tuin van je buurman fluiten dus anders dan die in je eigen tuin. Daarnaast veranderen de deuntjes ook met de tijd. De zang is vooral in de paringstijd cruciaal. Want de vrouwtjes bepalen op basis van de zang aan welk mannetje ze de voorkeur geven.

Gangnam style wint van de Beatles
Elizabeth Derryberry van de Duke University liet vrouwelijke musjes (van de soort Zonotrichia leucophrys) naar twee versies van mannelijke zang luisteren: de ene was een opname uit 1979 en de andere een modernere variant uit 2003. De vrouwtjes waren duidelijk meer enthousiast over het nieuwere liedje en lieten zelfs een dansje zien. Ze bogen hun ruggetjes, zetten hun staarten overeind en klapwiekten. Toen men het oudere deuntje draaide reageerden de vrouwtjes amper.
  
Muzikaal op de hoogte
De variatie van vogelzang en het ontstaan van nieuwe deuntjes zijn goede voorbeelden voor aangeleerd gedrag binnen de dierenwereld. Wetenschappers denken dat vogels verschillende deuntjes uit hun omgeving oppikken en op basis daarvan hun eigen zang kunnen ontwikkelen. Mannetjes die veel variatie in hun zang vertonen blijken sterkere genen te hebben dan mannetje die liedjes uit de jaren 70 fluiten. Daarom reageren de vrouwtjes waarschijnlijk beter op nieuwe deuntjes.

Bron: Nature
Gepubliceerd bij Vroege Vogels

Een koelend vachtje

Haargroei is naast melkproductie een uniek kenmerk van zoogdieren. Haren werken normaal als een isolerend laagje dat de warmte die een dier via de huid afgeeft opslaat en zo afkoeling voorkomt.

Olifantenhaar
Ook de huid van olifanten is bedekt met kleine haartjes. Onze grootste landdieren hebben echter weinig behoefte aan opwarming. Vaak leven ze in gebieden waar de temperatuur tot aan de 50 graden kan stijgen. Daarnaast produceren ze door hun grote massa veel warmte waardoor oververhitting op de loer ligt. Wat is dus de functie van olifantenhaar?

Warmtegeleider
Wetenschappers hebben de structuur van olifantenharen onderzocht en zijn tot de conclusie gekomen dat deze als een soort warmtegeleider kunnen werken. Warmte stroomt altijd van warme plekken naar koelere plekken. Omdat de luchtstroom op de huid minder sterk is dan aan de haarpunten, koelen deze sneller af zodat de warmte vanuit de huid via het haar naar de buitenlucht getransporteerd wordt.

Warm of koel?
Of haren en verwarmende of afkoelende functie hebben blijkt onder meer afhankelijk zijn van de dichtheid van de haargroei. Bij dicht groeiend haar stroomt de lucht zodanig dat de warmte tussen de haren opgeslagen wordt zoals bij alle zoogdieren met een vacht. Bij olifanten zijn de haren echter dun gezaaid. Mensen bijvoorbeeld hebben al meer dan duizend keer zo veel haren als olifanten.

Bron: PLoS Biology
Gepubliceerd op Vroege Vogels

Op het nippertje

Beter een voet kwijt dan je leven... dat vindt ten minste een slak.

Slakken van de Japanse soort Satsuma caliginosa hebben een ingrijpende strategie om te ontsnappen aan de Pareas iwasakii slang, een grote slakkeneter. Ze amputeren een stuk van hun eigen lijf.

Jonge prooi
Volwassen S. caliginosa hebben een stevig huisje met een heel smalle opening waardoor ze goed beschermd zijn tegen de slang. Op jonge leeftijd is dit huisje echter nog niet volledig ontwikkeld waardoor ze een makkelijke prooi voor roofdieren zijn.
  
Voetje af
Tijdens experimenten in het Naturalis Biodiversity Center werden de slakken blootgesteld aan de slang en onderzoekers maakten een fascinerende ontdekking. Bijna de helft van de slakken kon zichzelf redden door het achterste stuk van hun lijf te amputeren. In de tijd waarin de slang werd afgeleid door het kleine hapje kon het slakje ontsnappen.

Lange regeneratie
Deze levensreddende strategie heeft echter ook een groot nadeel: Het kost de slak meer dan een maand om hun voet weer bij te laten groeien. Toch hebben onderzoekers inmiddels vastgesteld dat er in de natuur meer slakken met korte dan met lange voetjes voorkomen. De amputatie blijkt dus geen extra risico's op te leveren.

Bron: Nature
Gepubliceerd op Vroege Vogels